高三物理选择题中等难度题
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如图所示是中国探月工程的两颗卫星的轨道比较图，其中“嫦娥一号”卫星已于2009年3月1日16时13分，在北京航天飞控中心科技人员的精确控制下成功撞击月球，为中国探月一期工程画上了圆满的句号。作为“嫦娥一号”的姐妹星“嫦娥二号”卫星也将于2010年底发射升空，从而拉开中国探月二期工程的序幕。下列有关探月卫星的说法 正确的是： （ ）
A．从图中轨道高度可知“嫦娥一号”卫星在轨运行速度比“嫦娥二号”茌轨运行速度大
B．“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速变轨，才能靠近月球
C．从图中轨道高度可知“嫦娥一号”卫星所在位置的向心加速度比“嫦娥二号”所在位置的向心加速度小
D．“嫦娥一号”卫星在图示轨道上运行时的加速度大于地球表面的重力加速度
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2009年3月1日，完成使命的“嫦娥一号”卫星成功撞击月球。 “嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，15时36分，卫星启动发动机开始变轨，然后关闭发动机沿抛物线下落，16时13分10秒成功落在月球的丰富海区域。撞击产生了高达10km的尘埃层，设尘埃在空中时只受到月球的引力。模拟撞击实验显示，尘埃能获得的速度可达到卫星撞击前速度的11%；在卫星变轨过程中，航天飞行控制中心还测得，卫星在离月球表面高176km的圆轨道上运行的周期为
，在近月(高度不计)圆轨道上运行的周期
。计算时取
。试估算(结果保留两位有效数字)
⑴月球半径
和月球表面重力加速度
；
⑵空中尘埃层存在的时间；
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北京时间2009年3月1日下午15时36分，在距月球表面100 km的圆轨道上运行的质量为1.2×103 kg(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火，在极短的时间内以4.92 km/s的速度(相对月球表面)向前喷出质量为50 kg的气体后，卫星减速，只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月一期工程画上一个圆满的句号。已知月球的半径R=1.7×103 km，月球表面的重力加速度g′=1.8 m/s2，求：
1.“嫦娥一号”在圆轨道上的运行速度大小
2.若忽略卫星下落过程中重力加速度的变化，求“嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度大小
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北京时间2009年3月1日下午15时36分,在距月球表面100 km的圆轨道上运行的质量为1.2×103 kg(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星,在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火,在极短的时间内以4.92 km/s的速度(相对月球表面)向前喷出质量为50 kg的气体后,卫星减速,只在月球引力的作用下下落,最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域,实现了预期目标,为中国探月一期工程画上一个圆满的句号.已知月球的半径R=1.7×103 km,月球表面的重力加速度g′=1.8 m/s2,
求:(1)“嫦娥一号”在圆轨道上的运行速度;
(2)若忽略卫星下落过程中重力加速度的变化,求“嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度.
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